sortasi

Upload: dita-dita-putri

Post on 18-Oct-2015

69 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

sortasi

TRANSCRIPT

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1062

    PENGEMBANGAN MESIN SORTASI DAN PEMUTUAN

    OTOMATIS UNTUK BUAH MANGGA BERDASARKAN

    EVALUASI MUTU MENGGUNAKAN PENGOLAHAN CITRA

    Usman Ahmad

    1, Jop Pramon

    2 dan Hermansyah

    2

    1Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB

    2Alumni Program Sarjana Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB

    ABSTRAK

    Sortasi dan pemutuan buah mangga ke dalam beberapa tingkat mutu sangat penting sebelum

    penentuan harga. Di Indonesia sudah diketahui secara luas, bahwa hanya buah mangga mutu

    terbaik yang dapat dijual kepada ekportir, sedangkan mutu kedua ke supermarket dan sisanya ke

    pasar tradisional. Pedagang tidak akan memperoleh harga yang baik bila tidak melakukan sortasi

    dan pemutuan dengan benar. Namun demikian, sortasi dan pemutuan yang dilakukan secara visual

    dan manual seperti dilakukan saat ini hasilnya tidak konsisten akibat perbedaan persepsi tentang

    mutu buah mangga oleh pekerja. Oleh karena itu, mesin sortasi dan pemutuan otomatis yang dapat

    melakukan penilaian seperti yang dilakukan manusia, sangat diperlukan. Tujuan dari penelitian ini

    adalah untuk membangun protoipe mesin sortasi dan pemutuan otomatis untuk buah mangga, yang

    menggunakan pengolahan citra dalam mengevaluasi mutu buah mangga. Untuk analisis citra

    digunakan sebuah kamera warna CCD, sebuah komputer dengan kartu penangkap citra, dan

    program komputer untuk melakukan pengolahan citra. Mesin sortasi dan pemutuan otomatis terdiri

    dari unit pengumpan, konveyor sabuk, unit penangkap dan pengolah citra, batang pendorong, unit

    penampung, motor listrik, komputer untuk mengendalikan kamera dan motor melalui kartu

    interface, dan kerangka mesin tempat semua komponen tersebut dipasang. Dari percobaan

    diketahui bahwa program komputer pengolah citra yang dibuat dapat membedakan mutu buah

    melalui analisis ukuran, warna, dan tekstur permukaan kulit buah. Hasilnya memperlihatkan

    bahwa mangga Arumanis dapat digolongkan menjadi tiga kelompok mutu berdasarkan area dan

    fitur tesktur dari analisis citra, dengan ketepatan 69,4%. Mangga Gedong dapat digolongkan

    menjadi dua kelompok mutu berdasarkan warna kulitnya, dengan ketepatan 74,3%. Namun

    demikian kinerja prototipe mesin yang dibangun masih rendah akibat adanya masalah pada unit

    pengumpanan, yang kadang-kadang harus dibetulkan dengan meletakkan buah mangga pada posisi

    yang diinginkan di atas konveyor.

    Kata kunci : pengolahan citra, mangga, sortasi dan pemutuan

    ABSTRACT

    Sorting and grading of mango fruits into several quality grades is very important before pricing. Its

    is common in Indonesia that best quality mango fruits usually go to exporter, good quality ones go

    to supermarket, and the rest go to the traditional market. Fail in sorting and grading activity causes

    disadvantage, which is not able to sell the fruits in their best price. However, sorting and grading

    of mango fruits visually and manually by the workers, as practiced today, is subject to

    inconsistency because of different perception of the quality by different workers. Therefore,

    automatic sorting and grading machine for mango fruits that can immitate human ability in judging

    the quality of the mango is necessary. The objective of this research is to develop a prototype of

    automatic sorting and grading machine for mango fruits which employs image processing analysis

    in the mango quality evaluation. Used for image analysis are a CCD color camera, a computer

    with image frame grabber, and a computer program for image processing. The automatic sorting

    and grading machine is consist of feeding hoper, belt conveyor, image acquisition system, pushing

    poles, buckets, electric motor, computer to control the camera and the electric motor through an

    interfacing card, and body frame to which all the components attached. From the experiment, it

    was found that the computer program can distinguish different quality of mango fruits by

    analyzing their size, color, and texture of the skin. The results showed that Arumanis mangoes can

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1063

    be graded into three quality grades using area and textural features of image analysis, with

    accuracy level of 69.4%. Gedong mangoes can be graded into two quality levels using color of

    skin, with accuracy level of 74.3%. However, the performance of the prototype is still low due to

    the problem found in the feeding hover, which sometimes failed to put the mango in the preferred

    position on the conveyor.

    Keywords: image processing, mango, sorting and grading

    PENDAHULUAN

    Selama ini sortasi dan pemutuan buah-buahan, termasuk buah mangga, masih dilakukan

    secara manual yang bersifat subyektif dan menghasilkan produk dengan mutu yang

    beragam. Subyektifitas ini dapat dihindarkan dengan mengembangkan suatu metode

    pemutuan untuk mensortasi dan mengelompokkan buah-buahan berdasarkan mutunya

    dengan baik. Selainn itu, untuk meningkatkan produktivitas dan mutu produk dalam suatu

    proses produksi, dalam hal ini buah mangga, diperlukan penerapan otomatisasi.

    Otomatisasi yang menggunakan komputer sebagai pusat pengendali sangat membantu

    manusia dalam menggantikan tugas yang tidak mungkin dilakukan oleh manusia karena

    keterbatasan kemampuan dan waktu. Dengan menerapkan otomatisasi di bidang pertanian

    ini diharapkan dapat meningkatkan produktivitas kerja, ketelitian dan mutu produk yang

    dihasilkan sehingga mampu bersaing di pasar internasional.

    Salah satu alternatif penerapan otomatisasi dalam penanganan pascapanen

    mangga adalah dengan penggunaan mesin yang dilengkapi dengan sensor kamera dan

    pengolahan citra (image processing) yang bersifat tidak merusak (non-destructive)

    sehingga mesin dapat bekerja secara otomatis dalam melakukan evaluasi mutu dan

    mengelompokkannya. Pengolahan citra merupakan salah satu sistem visual buatan yang

    menggunakan kamera CCD (charge coupled device) sebagai sensor optik. Dengan alat ini

    dan program komputer pengolahan citra, kita dapat dengan mudah mengevaluasi buah

    berdasarkan ukuran, warna dan bentuk termasuk bercak-bercak yang terdapat pada

    permukaan buah yang ditangkap. Dengan demikian dapat dilakukan penilaian secara

    obyektif dan konsisten, sehingga diharapkan akan diperoleh hasil pemutuan yang seragam

    dengan tingkat kesalahan yang dapat diterima.

    Tujuan penelitian ini secara umum adalah untuk mengembangkan mesin sortasi

    dan pemutuan buah mangga segar dengan pengolahan citra. Tujuan penelitian secara

    khusus adalah:

    a. Membangun program pengolahan citra yang dapat menganalisis citra buah mangga

    secara langsung (real time) untuk penentuan mutu berdasarkan penampilannya.

    b. Merancang dan membangun prototipe mesin sortasi buah mangga berdasarkan

    evaluasi mutu menggunakan pengolahan citra.

    Mutu dan rasa buah yang matang tergantung dari tingkat ketuaan atau kemasakan

    buah pada saat dipanen. Buah mangga tergolong dalam buah klimakterik karena buah ini

    dapat memasuki stadium matang dalam beberapa hari secara alamiah bila cukup tua

    waktu dipetik. Tingkat ketuaan atau kemasakan buah mangga dapat ditentukan

    berdasarkan umur buah dalam hari setelah bunga mekar (Broto, 1994), bentuk buah,

    tangkai buah, lapisan lilin dan lenti sel pada kulit buah.

    Karakteristik buah mangga yang sudah dapat dipanen adalah pada waktu sudah

    ada satu atau dua buah mangga yang masak telah jatuh dari pohonnya, sedangkan untuk

    buah masak adalah apabila dipegang terasa lebih lunak, telah ada perubahan warna, yaitu

    menjadi kuning atau kemerahan tergantung varietasnya.

    Pemilihan mangga dapat dilakukan secara visual dengan melihat bentuk fisik,

    sifat fisik, warna kulit serta ukuran buahnya. Pemilihan ini dilakukan untuk memisahkan

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1064

    mangga matang dari mentah, mangga cacat dari yang sehat, mangga abnormal dari yang

    normal dan mengkelaskannya berdasarkan parameter mutu yang disyaratkan.

    Pengolahan citra merupakan proses pengolahan dan analisis citra yang banyak

    melibatkan persepsi visual. Citra yang digunakan adalah citra digital, karena citra jenis ini

    dapat diproses oleh komputer digital. Citra digital dapat diperoleh secara otomatis dari

    sistem perangkat citra digital yang melakukan pemindaian citra membentuk suatu matrik

    dimana elemen-elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada suatu lingkungan

    diskrit dari titik.

    Persepsi warna dalam pengolahan citra tergantung kepada tiga faktor yaitu

    pemantulan warna, kandungan warna dari cahaya dan kemampuan merespon warna.

    Model warna telah banyak dikembangkan oleh para ahli seperti model RGB (Red, Green,

    Blue), model CMY (K) (Cyan, Magenta, Yellow), YCbCr (luminasi, dan dua komponen

    krominasi) dan HSI (Hue, Saturation, Intensity). Model warna RGB merupakan model

    warna pokok aditif yaitu warna dibentuk dengan mengkombinasikan energi cahaya dari

    ketiga pokok dalam berbagai perbandingan dan banyak digunakan dalam rancangan

    perangkat keras video.

    Tekstur merupakan salah satu karakteristik yang penting yang digunakan dalam

    mengidentifikasi suatu obyek melalui permukaannya dalam citra. Pengukuran tekstur

    dilakukan dengan menggunakan empat belas fitur yang diperkenalkan oleh Haralick et.al.

    (1973). Empat fitur diantaranya adalah energi, kontras, homogenitas dan entropi.

    BAHAN DAN METODA

    Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah mangga Arumanis dan

    mangga Gedong gincu kualitas ekspor dengan berbagai kelas mutu serta buah yang tidak

    termasuk dalam kriteria ekspor (kelas reject). Mangga ini diperoleh dari pedagang

    pengumpul besar di Indramayu.

    Perangkat keras yang digunakan untuk pengolahan citra adalah kamera CCD

    digital berwarna VED model OC-305 D dan seperangkat komputer yang dilengkapi

    dengan kartu penangkap citra (image frame grabber), sebuah lampu TL 20 watt dan kain

    berwarna hitam sebagai penutup agar cahaya dari luar tidak dapat masuk. Beberapa

    perangkat keras lainnya juga digunakan untuk pengukuran secara langsung yaitu

    timbangan digital untuk mengukur berat buah.

    Untuk pembuatan prototipe mesin sortasi dan pemutuan digunakan bahan-bahan

    konstruksi seperti besi siku, pelat besi, karet konveyor, motor listrik, puli, solenoid dan

    lain-lainnya. Mekanisme kontrol komponen-komponen pada mesin dilakukan melalui

    kartu interface dan kotak sirkuit. Perangkat lunak untuk melakukan pengolahan citra dan

    kontrol terhadap semua komponen pada mesin sortasi dan pemutuan, digunakan program

    komputer yang dibangun dengan bahasa C.

    Program pengolahan citra dibangun untuk dapat melakukan pengambilan dan

    pengolahan citra buah mangga, sekaligus melakukan kontrol terhadap komponen dari

    mesin sortasi, yaitu sebuah motor listrik dan tiga buah solenoid. Pengolahan citra

    dilakukan secara langsung meliputi perhitungan area, indeks RGB dan empat fitur tekstur.

    Citra mangga dalam berbagai tingkatan kelas mutu diambil dengan menggunakan

    kamera CCD. Citra buah mangga direkam dan diolah secara otomatis dengan resolusi

    256x192 piksel dan 256 tingkatan intensitas cahaya merah, hijau dan biru (RGB).

    Pengukuran area dilakukan dengan terlebih dahulu mengubah citra warna menjadi citra

    biner untuk membedakan obyek dan latar belakang melalui proses thresholding.

    Intensitas warna diukur dengan menggunakan model warna RGB. Pengukuran intensitas

    warna RGB dilakukan dengan cara membentuk suatu jendela obyek sebagai sampel

    dengan ukuran 70x50 piksel untuk mangga Arumanis dan 60x45 untuk mangga Gedong.

    Letak jendela yang dibentuk adalah pada bagian tengah obyek. Pengukuran tekstur

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1065

    dilakukan pada jendela dengan ukuran yang sama dengan yang digunakan dalam

    pengukuran intensitas warna.

    Proses pemutuan dilakukan setelah didapatkan interval atau batasan nilai tertentu

    berdasarkan analisis statistik data parameter mutu yang telah didapat. Batasan nilai ini

    diharapkan dapat mengklasifikasikan buah pada tingkatan kelas yang berbeda-beda.

    Pemutuan secara manual didapat berdasarkan karakteristik buah pada tiap tingkatan kelas

    mutu yang diperoleh dari pedagang buah mangga di Indramayu sesuai dengan kriteria

    yang telah mereka tetapkan.

    Prototipe mesin sortasi dibangun dengan mengutamakan desain fungsional, terdiri

    dari unit pengumpan, unit perekam dan pengolah citra, unit penyalur dan unit penggerak.

    Semua unit, kecuali unit perekam dan pengolah citra, dikontrol oleh komputer melalui

    kartu interface, sedangkan unit perekam dan pengolah citra dikontrol oleh komputer

    melalui kartu penangkap citra yang dihubungkan ke kamera.

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    1. Pembuatan Perangkat Lunak

    Dalam penelitian ini, program komputer yang dibuat dapat melakukan perekaman dan

    pengolahan citra secara langsung. Setelah perekaman citra dilakukan tanpa perlu

    menyimpannya terlebih dahulu (real time). Pengambilan data dilakukan pada tiap sampel

    yang meliputi data area, intensitas warna yang ditandai dengan indeks RGB dan empat

    macam fitur tekstur (kontras, homogenitas, energi dan entropi) untuk setiap tingkatan

    kelas mutu yang berbeda. Penentuan tingkatan mutu secara manual telah dilakukan

    berdasarkan kriteria yang ditetapkan oleh pedagang mangga. Algoritma pengolahan citra

    meliputi pengambilan citra, binerisasi berdasarkan intensitas warna merah dengan nilai

    threshold tertentu, labeling, perhitungan area, penentuan titik tengah obyek, perhitungan

    indeks RGB dan perhitungan fitur tekstur. Tampilan program yang sedang berjalan

    diperlihatkan pada Gambar 1, di mana terlihat citra buah mangga yang baru ditangkap

    terlihat pada jendela kiri bawah, sedangkan jendela kanan bawah memperlihatkan obyek

    setelah proses binerisasi.

    Pemutuan yang dilakukan oleh pedagang pada buah mangga Arumanis

    berdasarkan ukuran pada tiap buah yang menghasilkan tiga tingkatan mutu yaitu mutu I,

    II dan III serta satu kelompok yang tidak memenuhi syarat yang disebut kelas reject.

    Buah yang dikategorikan kelas reject adalah buah yang mempunyai cacat pada

    permukaan, terdapat bagian tertentu yang mengalami kebusukan, bentuk buah yang

    abnormal, dan ukuran buah yang sangat kecil dan tidak memenuhi syarat. Pemutuan

    mangga Gedong pada tingkat pedagang berdasarkan warna buah yang menghasilkan dua

    tingkatan mutu yaitu mutu I dan II serta kelas reject. Buah yang tergolong mutu I adalah

    buah yang permukaannya berwarna merah jingga dengan pucuk merah kekuningan.

    Semakin rendah intensitas warna merahnya maka mutu semakin rendah hingga buah yang

    seluruh permukaannya masih berwarna hijau yang tergolong kelas reject.

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1066

    Gambar 1. Program pengolah citra sedang menangkap citra buah

    mangga melalui kamera CCD sekaligus

    menganalisinya

    Dari data hasil pengolahan citra pada citra mangga pada berbagai tingkatan mutu,

    dapat ditentukan faktor pembeda pada tiap tingkatan kelas yang selanjutnya disebut

    sebagai parameter pemutuan. Pada mangga Arumanis didapatkan parameter pemutuan

    yang digunakan adalah area buah. Pengolahan data dilakukan dengan perhitungan

    statistik standar deviasi untuk menentukan nilai ambang bawah dan ambang atas untuk

    masing-masing tingkatan mutu. Tabel 1 merupakan hasil perhitungan rata-rata, standar

    deviasi, nilai maksimum dan nilai minimum pada data area mangga Arumanis dengan

    tiga tingkatan mutu yang berbeda, sedangkan garis batas antar kelas mutu diperlihatkan

    pada Gambar 2.

    Tabel 1. Penentuan batas antar kelas mutu pada area mangga Arumanis

    Parameter Statistik Mutu

    I II III

    Rata-rata (piksel) 12772 10054 8680

    Std. deviasi (piksel) 1196 807 593

    Maksimum (piksel) 16194 11773 10069

    Minimum (piksel) 10787 8543 7703

    Batas bawah (piksel) 11000 9300 -

    Batas atas (piksel) - 11000 9300

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1067

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    0 1 2 3 4

    Mutu

    Are

    a (ribu p

    iksel)

    Gambar 2. Batas antar kelas mutu pada mangga Arumanis berdasarkan area

    Indeks warna RGB pada ketiga macam kelas tidak berbeda nyata yaitu berkisar

    antara 0,4-0,25. Dengan demikian indeks warna tidak dapat digunakan sebagai parameter

    pemutuan pada buah mangga Arumanis. Pada fitur tekstur, hanya nilai kontras yang

    menunjukkan beda nyata antara buah kelas I, II, III dengan buah kelas reject. Kontras

    menunjukkan perbedaan lokal dalam citra, sehingga perbedaan antara kulit mangga yang

    mulus dengan kulit mangga yang cacat dapat terdeteksi, dan hal ini menandakan bahwa

    kulit mangga tersebut mempunyai tanda-tanda cacat. Nilai kontras yang tinggi

    menunjukkan jumlah perbedaan lokal yang tinggi (warna tidak rata akibat adanya getah

    atau kerak pada kulit mangga). Buah mutu I, II dan III mempunyai nilai kontras rata-rata

    di bawah 0,6 sedangkan buah reject mempunyai nilai kontras rata-rata di atas 0,6. Nilai

    batasan ini didapat dari rata-rata antara nilai ambang atas kontras pada mutu I, II dan III

    dengan nilai ambang bawah kontras pada kelas reject. Tabel 2 adalah hasil perhitungan

    rata-rata, standar deviasi, nilai maksimum dan nilai minimum pada data fitur tekstur

    kontras pada mangga Arumanis dengan empat tingkatan mutu yang berbeda, sedangkan

    Tabel 2. Penentuan batas antar kelas mutu pada fitur tekstur kontras

    mangga Arumanis

    Parameter Statistik Mutu

    A B C Reject

    Rata-rata 0,4603 0,5459 0,5117 0,8427

    Std. Deviasi 0,1285 0,1170 0,0938 0,3721

    Maksimum 0,7886 0,8546 0,7371 2,0443

    Minimum 0,2934 0,3349 0,3594 0,3691

    Batas Bawah - 0,6000

    Batas Atas 0,6000 -

    I II III

    I

    II

    III

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1068

    0

    0,5

    1

    1,5

    2

    2,5

    0 1 2 3 4 5

    Mutu

    Kontr

    as

    Gambar 3. Batas antar kelas mutu pada mangga Arumanis berdasarkan nilai kontras

    Gambar 3 memperlihatkan garis pemisah antara mangga mutu I, II, dan III dengan kelas

    reject. Fitur lainnya dari tekstur, yaitu homogenitas, energi dan entropi, tidak

    menunjukkan perbedaan yang jelas sehingga nilai dari masing-masing fitur tekstur ini

    tidak dapat digunakan sebagai parameter pemutuan.

    Pada buah mangga Gedong parameter pemutuannya adalah intensitas warna pada

    masing-masing buah. Area tidak berpengaruh dalam pemutuan mangga Gedong. Indeks

    warna yang sangat berpengaruh dalam pemutuan adalah indeks warna merah. Tabel 3

    menampilkan hasil perhitungan rata-rata, standar deviasi, nilai maximum dan nilai

    minimum pada data indeks warna merah pada mangga Gedong dengan tiga tingkatan

    mutu yang berbeda.

    Tabel 3. Penentuan batas antar kelas mutu pada indeks warna merah mangga

    Gedong

    Parameter Satistik Mutu

    I II Reject

    Rata-rata 0,3651 0,3461 0,3142

    Std. Deviasi 0,0155 0,0131 0,0227

    Maksimum 0,3893 0,3742 0,3452

    Minimum 0,3305 0,3207 0,2711

    Ambang Bawah 0,3500 0,3300 -

    Ambang Atas - 0,3500 0,3300

    Pada mangga Gedong hasil pemutuan hanya dapat menghasilkan dua kelas mutu

    yaitu I dan II serta satu kelompok buah reject. Dari perhitungan statistik standar deviasi

    dapat ditentukan nilai ambang bawah dan ambang atas yang kemudian dapat digunakan

    untuk menentukan batasan nilai indeks warna merah untuk tiap mutu. Mutu I mempunyai

    indeks warna merah lebih besar atau sama dengan 0.35, mutu II antara 0.35 dan 0.33 serta

    kelas reject dengan indeks warna merah kurang dari 0.33 (Gambar 4).

    I II III reject

    reject

    I, II, III

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1069

    0,25

    0,27

    0,29

    0,31

    0,33

    0,35

    0,37

    0,39

    0,41

    0 1 2 3 4

    Mutu

    Indek

    s w

    arna

    mer

    ah

    Gambar 4. Batas antar kelas mutu mutu pada mangga Gedong berdasarkan indeks

    warna merah

    Setelah didapatkan nilai-nilai batas antar kelas mutu untuk masing-masing

    parameter pemutuan, selanjutnya nilai-nilai tersebut dimasukkan ke dalam program

    sortasi yang kemudian dapat digunakan untuk melakukan proses pengolahan citra

    sekaligus proses pemutuan buah. Pengujian sortasi tetap menggunakan sampel yang

    sama. Hasil pemutuan menggunakan pengolahan citra dibandingkan dengan pemutuan

    secara manual. Hasil perbandingan pemutuan mangga Arumanis secara manual dengan

    pemutuan menggunakan program pengolahan citra berdasarkan parameter area dan fitur

    kontras dapat dilihat pada Tabel 4. Secara umum hasil sortasi dan pemutuan mangga

    Arumanis dengan menggunakan program pengolahan citra sesuai dengan hasil sortasi dan

    pemutuan yang dilakukan secara manual dengan tingkat keberhasilan rata-rata sebesar

    69.4%.

    Tabel 4. Perbandingan antara pemutuan secara manual dengan pemutuan menggunakan

    pengolahan citra pada mangga Arumanis

    Pemutuan manual Pemutuan dengan Program

    Total I II III Reject

    I 34 (85 %)

    1

    (2.5%)

    - 5

    (12.5%)

    40

    (100%)

    II 5

    (12.5%) 18

    (45%)

    4

    (10%)

    13

    (32.5%)

    40

    (100%)

    III - 5

    (12.5%) 29

    (72.5%)

    6

    (15%)

    40

    (100%)

    Reject - 1

    (2.5%)

    9

    (22.5%) 30

    (75%)

    40

    (100%)

    Hasil perbandingan sortasi dan pemutuan secara manual dengan pemutuan

    menggunakan program sortasi pengolahan citra pada mangga Gedong berdasarkan indeks

    warna merah dapat dilihat pada Tabel 5. Untuk mangga Gedong, bila dibandingkan

    dengan hasil sortasi dan pemutuan manual, tingkat keberhasilan rata-rata sebesar 74.32%.

    I II reject

    I

    II

    reject

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1070

    Tabel 5. Perbandingan antara pemutuan secara manual dengan pemutuan menggunakan

    pengolahan citra pada mangga Gedong

    Pemutuan manual Pemutuan dengan program

    Total I II Reject

    I 25 (100%)

    - - 25

    (100%)

    II 7

    (29.2%) 7

    (29.2%)

    10

    (41.6%)

    24

    (100%)

    Reject 1

    (4%)

    1

    (4%) 23

    (92%)

    25

    (100%)

    2. Pembuatan Prototipe Mesin Sortasi dan Pemutuan

    Prototipe mesin sortasi dan pemutuan yang dibangun merupakan penyempurnaan dari

    sistem sortasi yang telah dibangun sebelumnya (Ahmad et al., 2004). Prototipe mesin

    terdiri dari unit pengumpan berupa piringan berputar, unit perekam dan pengolah citra

    berupa ruang gelap yang ditutup kain hitam dengan penerangan khusus, unit penyalur

    berupa konveyor sabuk terbuat dari karet dan dilengkapi tiga buah batang pendorong,

    serta unit penggerak berupa motor listrik tiga fase, dapat dilihat pada Gambar 5.

    Gambar 5. Gambar piktorial dan foto mesin sortasi dan pemutuan buah mangga otomatis

    Seluruh bagian dari mesin berjalan secara otomatis di bawah kendali satu

    program komputer, yaitu program yang sama dengan yang digunakan untuk melakukan

    penangkapan dan analisis citra seperti telah diperlihatkan di depan. Ketika pertama kali

    dijalankan, program akan mengaktifkan motor listrik selama beberapa detik. Perputaran

    motor akan menyebabkan unit pengumpan berputar dan menjatuhkan sebuah mangga ke

    atas unit penyalur. Motor listrik akan kembali diaktifkan sehingga unit penyalur kembali

    bergerak sejauh 30 cm dan membawa buah mangga ke dalam unit penangkapan dan

    pengolahan citra. Di sini citra buah mangga ditangkap dan dianalisis untuk dihitung area,

    indeks warna, dan fitur teksturnya. Hasil analisis citra adalah status mutu buah mangga

    yang berada di ruang penangkapan dan pengolahan citra, apakah mutu I, II, III, atau

    reject. Motor kembali diaktifkan dan unit penyalur kembali bergerak 30 cm sehingga

    buah mangga yang berikutnya masuk ke dalam ruang penangkapan dan pengolahan citra,

    sementara buah sebelumnya yang sudah dianalisis keluar seiring dengan pergerakan unit

    penyalur. Semenatara buah yang baru masuk akan dianalisis, buah yang baru keluar akan

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Inovatif Pascapanen untuk Pengembangan Industri Berbasis Pertanian

    Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian 1071

    mengalami salah satu kejadian berikut; bila mutu I, ia akan langsung didorong masuk ke

    kotak pertama oleh batang pendorong yang digerakkan oleh solenoid, dengan cara

    memberi aliran listrik yang dapat dilakukan oleh program komputer melalui kartu

    interface dan kotak sirkuit, bila mutu II, buah akan dibiarkan mengikuti gerak berikutnya

    dari unit pengumpan sehingga berada di depan kotak kedua, kemudian didorong oleh

    batang pendorong kedua, bila mutu III buah akan dibiarkan mengikuti gerak berikutnya

    dari unit pengumpan sehingga berada di depan kotak ketiga, kemudian didorong oleh

    batang pendorong ketiga, terakhir bila mutu reject, buah akan dibiarkan mengikuti gerak

    berikutnya dari unit pengumpan sehingga jatuh di ujung unit pengumpan dan masuk ke

    kotak keempat. Mekanisme ini berlangsung terus selama mangga yang berada di unit

    pengumpan belum habis, dan tidak terjadi kemacetan akibat penumpukan buah di sana.

    Bila tidak ada kemacetan, kapasitas mesin adalah 200 buah/jam.

    KESIMPULAN

    1. Teknik pengolahan citra dapat digunakan untuk melakukan penilaian terhadap mutu

    buah mangga Arumanis dan Gedong berdasarkan beberapa parameter mutu visual

    yang biasa digunakan dalam pemutuan secara manual.

    2. Prototipe mesin sortasi dan pemutuan yang dibangun dapat berjalan secara otomatis

    meski dengan kecepatan yang masih rendah yaitu sekitar 200 buah/jam.

    3. Ketepatan kinerja dibandingkan kinerja manual adalah 69,4% untuk mangga Arumanis

    dan 74,3% untuk mangga gedong.

    4. Masalah yang belum dapat diatasi adalah peluang bertumpuknya buah mangga di

    sekitar saluran keluar dari unit pengumpan, sehingga menimbulkan kemacetan dan

    mesin harus dihentikan dan buah mangga harus ditata ulang.

    DAFTAR PUSTAKA

    Ahmad, U., Subrata, IDM dan Gunayanti, S. 2004. Pemutuan buah mangga berdasarkan

    penampakannya menggunakan pengolahan citra. J. Keteknikan Pertanian, Vol. 18

    No. 1. Departemen Teknik Pertanian IPB, April 2004.

    Broto, W. 1994. Budidaya dan Pasca Panen Mangga. Pusat Perpustakaan Pertanian dan

    Komunikasi Penelitian , Bogor.

    Haralick, R.M., K. Shanmugam and I. Dinstein. 1973. Textural features for image

    clasification. IEEE Trans. On System, Man and Cybernetics. 3(6): 610-621

    Pracaya. 1985. Bertanam Mangga. PT Penebar Swadaya. Jakarta.